如何用python繪制各種圖形

1.環(huán)境

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系統(tǒng)：windows10

python版本：python3.6.1

使用的庫：matplotlib，numpy

2.numpy庫產(chǎn)生隨機數(shù)幾種方法

import numpy as np

numpy.random

rand(d0,?d1,?...,?dn) ?

In [2]: x=np.random.rand(2,5)

In [3]: x

Out[3]:

array([[ 0.84286554, ?0.50007593, ?0.66500549, ?0.97387807, ?0.03993009],

[ 0.46391661, ?0.50717355, ?0.21527461, ?0.92692517, ?0.2567891 ]])

randn(d0,?d1,?...,?dn)查詢結果為標準正態(tài)分布

In [4]: x=np.random.randn(2,5)

In [5]: x

Out[5]:

array([[-0.77195196, ?0.26651203, -0.35045793, -0.0210377 , ?0.89749635],

[-0.20229338, ?1.44852833, -0.10858996, -1.65034606, -0.39793635]])

randint(low,high,size) ?

生成low到high之間（半開區(qū)間 [low, high)），size個數(shù)據(jù)

In [6]: x=np.random.randint(1,8,4)

In [7]: x

Out[7]: array([4, 4, 2, 7])

random_integers(low,high,size) ?

生成low到high之間（閉區(qū)間 [low, high)），size個數(shù)據(jù)

In [10]: x=np.random.random_integers(2,10,5)

In [11]: x

Out[11]: array([7, 4, 5, 4, 2])

3.散點圖

x x軸

y y軸

s ? 圓點面積

c ? 顏色

marker ?圓點形狀

alpha ? 圓點透明度????????????????#其他圖也類似這種配置

N=50# height=np.random.randint(150,180,20)# weight=np.random.randint(80,150,20)

x=np.random.randn(N)

y=np.random.randn(N)

plt.scatter(x,y,s=50,c='r',marker='o',alpha=0.5)

plt.show()

4.折線圖

x=np.linspace(-10000,10000,100) #將-10到10等區(qū)間分成100份

y=x**2+x**3+x**7

plt.plot(x,y)

plt.show()

折線圖使用plot函數(shù)

5.條形圖

N=5

y=[20,10,30,25,15]

y1=np.random.randint(10,50,5)

x=np.random.randint(10,1000,N)

index=np.arange(N)

plt.bar(left=index,height=y,color='red',width=0.3)

plt.bar(left=index+0.3,height=y1,color='black',width=0.3)

plt.show()

orientation設置橫向條形圖

N=5

y=[20,10,30,25,15]

y1=np.random.randint(10,50,5)

x=np.random.randint(10,1000,N)

index=np.arange(N)# plt.bar(left=index,height=y,color='red',width=0.3)# plt.bar(left=index+0.3,height=y1,color='black',width=0.3)#plt.barh() 加了h就是橫向的條形圖，不用設置orientation

plt.bar(left=0,bottom=index,width=y,color='red',height=0.5,orientation='horizontal')

plt.show()

6.直方圖

m1=100

sigma=20

x=m1+sigma*np.random.randn(2000)

plt.hist(x,bins=50,color="green",normed=True)

plt.show()

# #雙變量的直方圖# #顏色越深頻率越高# #研究雙變量的聯(lián)合分布

#雙變量的直方圖#顏色越深頻率越高#研究雙變量的聯(lián)合分布

x=np.random.rand(1000)+2

y=np.random.rand(1000)+3

plt.hist2d(x,y,bins=40)

plt.show()

7.餅狀圖

#設置x,y軸比例為1：1，從而達到一個正的圓

#labels標簽參數(shù),x是對應的數(shù)據(jù)列表,autopct顯示每一個區(qū)域占的比例,explode突出顯示某一塊,shadow陰影

labes=['A','B','C','D']

fracs=[15,30,45,10]

explode=[0,0.1,0.05,0]#設置x,y軸比例為1：1，從而達到一個正的圓

plt.axes(aspect=1)#labels標簽參數(shù),x是對應的數(shù)據(jù)列表,autopct顯示每一個區(qū)域占的比例,explode突出顯示某一塊,shadow陰影

plt.pie(x=fracs,labels=labes,autopct="%.0f%%",explode=explode,shadow=True)

plt.show()

8.箱型圖

import matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npdata=np.random.normal(loc=0,scale=1,size=1000)#sym 點的形狀，whis虛線的長度plt.boxplot(data,sym="o",whis=1.5)plt.show()

#sym 點的形狀，whis虛線的長度

Python matplotlib之函數(shù)圖像繪制、線條rc參數(shù)設置

為避免中文顯示出錯，需導入matplotlib.pylab庫

1.2.1 確定數(shù)據(jù)

1.2.2 創(chuàng)建畫布

1.2.3 添加標題

1.2.4 添加x，y軸名稱

1.2.5 添加x，y軸范圍

1.2.6 添加x，y軸刻度

1.2.7 繪制曲線、圖例, 并保存圖片

保存圖片時，dpi為清晰度，數(shù)值越高越清晰。請注意，函數(shù)結尾處，必須加plt.show()，不然圖像不顯示。

繪制流程與繪制不含子圖的圖像一致，只需注意一點：創(chuàng)建畫布。

合理調整figsize、dpi，可避免出現(xiàn)第一幅圖橫軸名稱與第二幅圖標題相互遮蓋的現(xiàn)象.

2.2.1 rc參數(shù)類型

2.2.2 方法1：使用rcParams設置

2.2.3 方法2：plot內設置

2.2.4 方法3：plot內簡化設置

方法2中，線條形狀，linestyle可簡寫為ls；線條寬度，linewidth可簡寫為lw；線條顏色，color可簡寫為c，等等。

Python繪圖Turtle庫詳解

?Turtle庫是Python語言中一個很流行的繪制圖像的函數(shù)庫，想象一個小烏龜，在一個橫軸為x、縱軸為y的坐標系原點，(0,0)位置開始，它根據(jù)一組函數(shù)指令的控制，在這個平面坐標系中移動，從而在它爬行的路徑上繪制了圖形。

turtle 繪圖的基礎知識：

1. 畫布(canvas)

? ? 畫布就是turtle為我們展開用于繪圖區(qū)域，我們可以設置它的大小和初始位置。

? ? 設置畫布大小

turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None, bg=None)，參數(shù)分別為畫布的寬(單位像素), 高, 背景顏色。

? ? 如：turtle.screensize(800,600, "green")

turtle.screensize()?#返回默認大小(400, 300)

? ? turtle.setup(width=0.5, height=0.75,

startx=None, starty=None)，參數(shù)：width, height: 輸入寬和高為整數(shù)時, 表示像素; 為小數(shù)時, 表示占據(jù)電腦屏幕的比例，(startx, starty): 這一坐標表示矩形窗口左上角頂點的位置, 如果為空,則窗口位于屏幕中心。

? ? 如：turtle.setup(width=0.6,height=0.6)

turtle.setup(width=800,height=800, startx=100, starty=100)

2. 畫筆

2.1 畫筆的狀態(tài)

? ? 在畫布上，默認有一個坐標原點為畫布中心的坐標軸，坐標原點上有一只面朝x軸正方向小烏龜。這里我們描述小烏龜時使用了兩個詞語：坐標原點(位置)，面朝x軸正方向(方向)， turtle繪圖中，就是使用位置方向描述小烏龜(畫筆)的狀態(tài)。

2.2 畫筆的屬性

? ? 畫筆(畫筆的屬性，顏色、畫線的寬度等)

? ? 1) turtle.pensize()：設置畫筆的寬度；

? ? 2) turtle.pencolor()：沒有參數(shù)傳入，返回當前畫筆顏色，傳入?yún)?shù)設置畫筆顏色，可以是字符串如"green", "red",也可以是RGB 3元組。

? ? 3) turtle.speed(speed)：設置畫筆移動速度，畫筆繪制的速度范圍[0,10]整數(shù)，數(shù)字越大越快。

2.3 繪圖命令

? ? ?操縱海龜繪圖有著許多的命令，這些命令可以劃分為3種：一種為運動命令，一種為畫筆控制命令，還有一種是全局控制命令。

(1)????畫筆運動命令

命令說明

turtle.forward(distance)向當前畫筆方向移動distance像素長度

turtle.backward(distance)向當前畫筆相反方向移動distance像素長度

turtle.right(degree)順時針移動degree°

turtle.left(degree)逆時針移動degree°

turtle.pendown()移動時繪制圖形，缺省時也為繪制

turtle.goto(x,y)將畫筆移動到坐標為x,y的位置

turtle.penup()提起筆移動，不繪制圖形，用于另起一個地方繪制

turtle.circle()畫圓，半徑為正(負)，表示圓心在畫筆的左邊(右邊)畫圓

setx( )將當前x軸移動到指定位置

sety( )將當前y軸移動到指定位置

setheading(angle)設置當前朝向為angle角度

home()設置當前畫筆位置為原點，朝向東。

dot(r)繪制一個指定直徑和顏色的圓點

(2)???? 畫筆控制命令

命令說明

turtle.fillcolor(colorstring)繪制圖形的填充顏色

turtle.color(color1, color2)同時設置pencolor=color1, fillcolor=color2

turtle.filling()返回當前是否在填充狀態(tài)

turtle.begin_fill()準備開始填充圖形

turtle.end_fill()填充完成

turtle.hideturtle()隱藏畫筆的turtle形狀

turtle.showturtle()顯示畫筆的turtle形狀

(3)????全局控制命令

命令說明

turtle.clear()清空turtle窗口，但是turtle的位置和狀態(tài)不會改變

turtle.reset()清空窗口，重置turtle狀態(tài)為起始狀態(tài)

turtle.undo()撤銷上一個turtle動作

turtle.isvisible()返回當前turtle是否可見

stamp()復制當前圖形

turtle.write(s

[,font=("font-name",font_size,"font_type")])

寫文本，s為文本內容，font是字體的參數(shù)，分別為字體名稱，大小和類型；font為可選項，font參數(shù)也是可選項

(4)????其他命令

命令說明

turtle.mainloop()或turtle.done()啟動事件循環(huán) -調用Tkinter的mainloop函數(shù)。

必須是烏龜圖形程序中的最后一個語句。

turtle.mode(mode=None)設置烏龜模式（“standard”，“l(fā)ogo”或“world”）并執(zhí)行重置。如果沒有給出模式，則返回當前模式。

模式初始龜標題正角度

standard向右（東）逆時針

logo向上（北）順時針

turtle.delay(delay=None)設置或返回以毫秒為單位的繪圖延遲。

turtle.begin_poly()開始記錄多邊形的頂點。當前的烏龜位置是多邊形的第一個頂點。

turtle.end_poly()停止記錄多邊形的頂點。當前的烏龜位置是多邊形的最后一個頂點。將與第一個頂點相連。

turtle.get_poly()返回最后記錄的多邊形。

不能直接寫出函數(shù)的表達式 怎么在python里畫函數(shù)圖象呢？

不寫出y=f(x)這樣的表達式，由隱函數(shù)的等式直接繪制圖像，以x2+y2+xy=1的圖像為例，使用sympy間接調用matplotlib工具的代碼和該二次曲線圖像如下（注意python里的乘冪符號是**而不是^，還有，python的sympy工具箱的等式不是a==b，而是a-b或者Eq(a,b)，這幾點和matlab的區(qū)別很大）

直接在命令提示行的里面運行代碼的效果

from sympy import *;

x,y=symbols('x y');

plotting.plot_implicit(x**2+y**2+x*y-1);

python函數(shù)圖的繪制

pre

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

from matplotlib.patches import Polygon

def func(x):

return -(x-2)*(x-8)+40

x=np.linspace(0,10)

y=func(x)

fig,ax = plt.subplots()

plt.plot(x,y,'r',linewidth=2)

plt.ylim(ymin=20)

a=2

b=9

ax.set_xticks([a,b])

ax.set_xticklabels(['$a$','$b$'])

ax.set_yticks([])

plt.figtext(0.9,0.05,'$x$')

plt.figtext(0.1,0.9,'$y$')

ix=np.linspace(a,b)

iy=func(ix)

ixy=zip(ix,iy)

verts=[(a,0)]+list(ixy)+[(b,0)]

poly = Polygon(verts,facecolor='0.9',edgecolor='0.5')

ax.add_patch(poly)

x_math=(a+b)*0.5

y_math=35

plt.text(x_math,y_math,r"$\int_a^b(-(x-2)*(x-8)+40)dx$",horizontalalignment='center',size=12)

plt.show()

/pre

網(wǎng)站名稱：python函數(shù)畫圖,python 函數(shù)繪圖
本文來源：http://chinadenli.net/article45/dsgecei.html

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